Teil 1 Kosten amp Umwelt Heroes Frank Koch Infrastructure Architect Microsoft Schweiz Deutschland Sie möchten mehr erfahren frankochmicrosoftcom Emailanfragen können dauern ID: 799535
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Slide1
Slide2The Green IT – Optimieren Sie Ihren IT-Energiebedarf – Teil 1{ Kosten & Umwelt Heroes }
Frank Koch
Infrastructure Architect
Microsoft
Schweiz
/ Deutschland
Slide3Sie möchten mehr erfahren?frankoch@microsoft.comEmailanfragen können dauern!http://frankoch.comLinks zum Blog etc.
Slide4Warum überhaupt "Green IT" ?
Slide5Die IT Branche nutzt weltweit immer mehr Strom (Swiss Innovation Outlook 2007, IBM)„Rechenzentren … setzen Leistungen im MW Bereich um“2005 gingen
ca. 1%
des
weltweiten
Stromverbrauchs
an Rechenzentren
40%
des Energiebedarfs
von Banken
stehen im Zusammenhang mit den Informatikprozessen
1x Internetsuche
nutzt ungefähr so viel Strom wie
1h Licht
Zur Erreichung der CO
2
Ziele werden die Länder / EU handeln (müssen)
Noch kann freiwillig reagiert werden!
Slide6Die Energiekosten werden immer wichtiger, denken Sie bereits daran?Wissen Sie, wie hoch Ihre Energiekosten sind?Laut Gartner: um 4% – 7% vom IT Budget!Glauben Sie, die Energiekosten werden in Zukunft etwa sinken?Detuschland: +36,6% Teuerung von 2000-06Kosten könnten sich in 5+ Jahren verdoppeln ?!
Gartner: Why “Going Green” will become essential for data centers 10/2006
Für jeden $/€/CHF an Hardwarekosten
kommt noch einmal ein $/€/CHF für Kühlung & Strom über die Lebenszeit hinzu
Ist der Energiebedarf ein Kaufkriterium?
Wenn für Firmenwagen, warum nicht für IT?
Average
hardware
prize
vs.
energy
costs
over
3
years
Slide7Grundlagen zum “Energiesparen”
Slide8Die Grundlagen sind immer die gleichen
KWh / Jahr Kosten
100 W Birne, 24h x 365 Tage: 876 KWh 100%
Nur abends von 18.00 bis 24.00: 219 KWh 25%
Energiesparlampen (neu, 20W): 44 KWh 5%
Kostenreduktion (20 Cent pro KWh):
131,40 Euro / Jahr / ausgeschaltete Glühbirne
Slide9Wo wird überall Energie umgesetzt?
Storage
40 TB =
2,5 – 5,2 KWh
Data center server
& cooling
Laptops & PCs
30 – 300
Wh
Standalone Server
~400
Wh
Printer
6%
Network
Devices
7%
Gartner: Conceptualizing 'Green' IT and Data Center Power and Cooling Issues, 9/2007
Slide10In einem typischen Grossrechenzentrum wird nur <40% Energie für IT genutztSource: the green grid, Guidelines for energy-efficient datacenters, http://www.thegreengrid.org
1: Computer room air conditioner
2: Power distribution unit
Slide11Die Kühlung von Rechenzentren kann heute optimiert werdenNeue Ideen & Ansätze (HP, IBM, SUN…)Hot-/Cold-aisle Konfigurationen, Zwischenböden…Skalierendes & effizientes Energie-, Licht-, Kühlungsequipment (Abschaltbar im Winter?)
Erstellung & Anpassung von
Heat-Maps
Bei neuen Servermodellen
Bei neuen Servertypen (Blades)
Für CO
2
Abgaben wichtig:
Woher beziehen Sie Ihre
Energie? (
Lieferantenmix!
)
http://www.thegreengrid.org
Slide12Und was bietet Microsoft im Bereich Rechenzentrendesign?Quincy ist eines der grösstenMicrosoft RechenzentrenDesigned für minimalen CO2
“
Footprint
”
Wasserenergie als Versorgung*
Verwendet grüne Gebäudetechnologien nach dem
LEED Standard
(
Leadership
in
Energy
and
Environmental Design)* Wasserenergie gilt im US-Staat Washington nicht als Öko-Energie
Slide13Bisher kaum beachtet: StorageIn Rechenzentren gehen von der Energie oft48% in Server und 37% in Storage1 Disk zieht zwischen 15W bis 21WJe schneller desto höher die elektr. LeistungOft werden für IOPS
Anforderungen viele Disks eingesetzt, ohne den Platz zu brauchen
SSD kann in diesem Fall günstiger sein
450 x 73 GB HD
entspr
. 15x 146 GB SSDs in IOPS
413 K$ HD
vs
201 SSD
K$ für Gehäuse… OHNE STROM
Microsoft Research: Ansatz
Write-Off
LoadingMöglichst viele Server-Disks herunterfahren
Slide14Eine einfache Einsparmöglichkeit: Abschalten was nicht benötigt wird10%-30% aller Server tun nichts (Uptime Institute, USA)Microsoft System Center kann helfen, die Anzahl der Server zu reduzierenOperations Manager 2007 bietet Auslastungs- und Nutzungsreports
über frei wählbare Zeitspannen
Configuration Manager 2007 informiert über installierte
Software
& deren (Lizenz-)
Nutzung
Capacity Planner hilft bei der
Hardware Dimensionierung
für MOM 2005, Exchange 2003 & 2007 und SharePoint
Slide15Beispiel: Operations Manager 2007
Slide16Beispiel: Capacity Planer 2007
Slide17Weiteres Einsparpotential: Konsolidierung & VirtualisierungKonsolidierung von gleichen ServerrollenFür File & Print Server bietet Microsoft die kostenlosen Konsolidierungskits an Exchange skaliert (weit) über 500 MailboxenEvtl. mehrere SQL Instanzen auf einem Server
“
Softgrid
” für
Terminal Server
Anwendungen
Verwenden Sie
passende Hardware
Capacity
Planer hilft bei der Abschätzung
Wann haben Sie einen Server
nachgerüstet?
Weitere Tools für andere Anwendungen
Slide18Virtualisierung kann einer der größten Sparfaktoren sein / werdenMicrosoft bietet ein umfangreiches Virtualisierungsangebot für jeden BedarfVirtual Server 2005 R2 für Windows Server 2003
HyperV
mit Windows Server 2008
Präsentationsvirtualisierung mit Terminal Server
Anwendungsvirtualisierung (früher:
Softgrid
)
Virtual
Machine
Manager
für den Betrieb
Virtualisierungstool
(P2V)
Serverfarm Management (Skriptbar mit PowerShell)V2 mit XEN und VMWare Support
Slide19System Center erlaubt das dynamische Data Center
Slide20Nicht jeder betreibt ein Rechenzentrum: Der “Server” im Detail
Slide21Wie hoch ist der Strombedarf eines typischen Servers?Mittelklasseserver (2u): 420 W*Blade Server (exkl. Frame): 275 W*Hocheffizienter Towerserver: 163 W* *: Vendor information
,
average
of
comparable
models
Stanford University:
Estimating
total power
consumption
of servers
in
the
US
and
the
world
, 02/2007
Und wie viele Server betreiben Sie?
2M Server verkauft in Q2 2007
(IDC)
4M Server in kommerziellen US Rechenzentren
KMU Kunden: +30 Server im Durchschnitt
Remember
: all
data
center
server
energy
must
be
at
least doubled (“cooling
” etc.)
Slide22Wo geht Energie im Server „verloren“ Rund 160W gehen pro Server verloren, basierend auf einem typischen Dual Prozessor 450W 2U Server, das sind 35%!
The Green Grid Opportunity: Decreasing datacenter and other IT energy usage patterns www.thegreengrid.org
Ein typisches preisgünstiges Servernetzteil hat einen Wirkungsgrad von 75-85%: 400W ~
60-100W Verlust
Ein
Highend
Netzteil, welches im Optimum betrieben wird, kommt auf 95% Effizienz: 400W ~
20W Verlust
Netzteile müssen auf die Serverleistung angepasst sein
Average
power
supply
;
vendor
information
Slide23Wo verbrauchen Server Leistung?
Processor
Power Management hat heutzutage den größten Einfluss
Source: Intel Server Products Power Budget Analysis Tool
http://www.intel.com/support/motherboards/server/sb/cs-016976.htm
CPU
46%
Slide24Prozessoren sind die größten Energie-nutzer, hier ist man auch am weitesten“Intelligente” Prozessoren (Intel begann 2000)Auch in Servern finden sich heute solche ProzessorenBieten gute Einsparmöglichkeiten bei
vernachlässigbaren
Performance-
Einbußen
Performance State bestimmt durch
Prozessorlast
Gesteuert vom Betriebssystem
Voll unterstützt beim
Windows Server
Windows Server 2003 (SP1+)
Windows Server 2008 mit neuen Funktionen
Slide25Energieeinsparmöglichkeiten mit
Intel / AMD Prozessoren
Beispiel:
Processor
State
Power
Policy
Frequenz- & Spannungsreduzierung
State
Freq
%
Type
0
2800
100
Performance
1
2520
90
Performance
2
2142
85
Performance
3
1607
75
Performance
4
964
60
Performance
5
482
50
Performance
Maximum
Processor
State
Minimum
Processor
State
http://www.amd.com
Slide26Die Aktivierung ist äußerst einfach
Slide27Überprüfung mit dem “Perfmon”
Min Processor State
Max Processor State
Prozessorauslastung
Slide28{ Serverkonfiguration }demo
Slide29Und was bringt das wirklich?Einige Praxisbeispiele
Slide30Xeon® 5X00 SKUsAlle
Prozessoren
64-bit / Dual-core / 4M L2 cache / Intel
®
VT
Xeon
®
5100 series SKUs
Intel
®
Xeon Processor 5160
-
3.00 GHz /
1333MHz FSB
/
80W
Intel
®
Xeon Processor 5150
-
2.66 GHz
/
1333MHz FSB
/
65W
Intel
®
Xeon Processor 5148 - 2.33 GHz
/
1333MHz FSB / 40W
Intel
®
Xeon
Processor 5140
-
2.33 GHz
/ 1333MHz
FSB
/
65W
Intel
®
Xeon Processor 5130
- 2.00 GHz
/ 1333MHz FSB / 65W
Intel® Xeon Processor 5120 -
1.83 GHz / 1066MHz FSB / 65W
Intel
®
Xeon Processor 5110
-
1.60 GHz
/
1066MHz FSB
/
65W
Xeon
®
5000 series SKUs
Intel
®
Xeon Processor 5080 - 3.73 GHz / 1066MHz FSB / 130W
Intel
®
Xeon Processor 5060 - 3.20 GHz / 1066MHz FSB
/
130W
Intel
®
Xeon Processor 5050 - 3.00 GHz / 667MHz FSB
/
95W
Der Prozessor legt das Sparpotential fest; aber auch beim Bios muss alles stimmen
http://www.intel.com
Slide31SC Configuration Manager kann bei Ihren heutigen Systemen helfenSC Configuration Manager überprüft Serverhardware nach Prozessor & Bios TypenFür vielen Markenserver können Bios Updates der Hersteller bei Bedarf verteilt werden
PPM Einstellungen
können an Windows 2003 Systeme verteilt werden („Power-Fenster“)
Einstellungen der Systeme können auf
„Corporate Compliance“
überprüft werden
(
Desired
Configuration
Monitoring
– DCM)
Slide32Beispiel: Desired Configuration Monitoring
Slide33Einige realisierte Kundenprojekte aus der SchweizForschungszentrum bei Genf: sehr (!) viele Server, viele davon (noch) selten genutztLeider keine PPM Modelle! Für Neukäufe PflichtAlle Desktops über GPOs gemanagedFinanzdienstleister: Monte Carlo Farm, 300+ Server: über Skripte nachts gedrosselt
Messungen an
Universitätsrechenzentren
zur Optimierung der Energiekosten
Slide34Zusammenfassung der Server-EinsparmöglichkeitenEffiziente Hardware ist der SchlüsselNutzen Sie die PPM Möglichkeiten von Windows Server 2003 und 2008Eine kleine Hochrechnung:2 M Server verkauft in Q2-07.Annahme: 50% laufen unter Windows.
Wenn jeder Admin PPM nutzen würde, wären dies bei durchschnittlich 12% Einsparpotential
420
GWh
pro Jahr!
Dies beinhaltet nicht zusätzliche Einsparungen für Kühlung etc.
Annahme: 1Mio Server, durchschnittlich 400W Verbrauch, 24h x 365 Tage, 12% Einsparungen
Slide35Tipps für den "grünen Desktop"
Slide36Auch bei Clients hängt der Verbrauch von der Hardware abVendor information, average about several modelsSleep Mode ist besser als Anlassen!
Device
Off (W)
Sleep (W)
Idle (w)
Use
(w)
Busines
PC
2-3 (8)
3-4 (8)
50-60
100-120
Barebones
2,5-5
3-4 (8)
50-60
-300
Laptops
<1
<1
15-30
20-50
High end graphic cards
50-80
200-240
Slide37Mit Windows Vista haben Sie alles unter zentraller KontrolleWie bei Servern können Sie PPM nutzenSparen Sie zusätzlich bei der Festplatte, USB, WLAN, PCI-E und dem DisplayDer Sleep
Mode
kann schneller reaktiviert werden als der
Hibernate
Modus
(durchschnittlich 2+sec gegenüber 10+sec)
Warum nicht so den Bildschirmschoner ersetzen?
Zentrale Kontrolle über
Gruppenrichtlinien
Default Einstellungen sind bereits gut
Kein PC läuft nachts mehr ungewollt durch
http://www.microsoft.com/whdc/system/pnppwr/powermgmt/Optimize_Power.mspx
Slide38“An” und “Aus” bedeuten Privat etwas anderes als im geschäftlichen Einsatz Windows Vista Sleep Mode ist sehr effizientNur ein Modus um Anwender nicht zu verwirrenBei Desktops: Hybrid-Schlaf legt automatisch zusätzliches Hibernate
File an
Verhindert Datenverlust
bei Stromunterbrechung
Im Geschäftseinsatz kann nicht mit „harter“ Stromunterbrechung gearbeitet werden
Systems Management Tasks laufen oft nachts
SC
Configuration
Manager 2007 bietet
„Wake On
Lan
“
um Durchlaufen von PCs zu vermeiden
Slide39Eine einfache Hochrechnung für PCsIdle (W)Sleep(W)
Saving (W)
Mean of PC Pentium IV
67,3
3,3
64,0
Mean of 17” CRT monitors
61,2
1,8
59,4
Mean of 17” LCD monitors
35,3
2,3
33,0
Stunden
pro
Jahr
: 24h x 365 = 8,760 h
Betriebsstunden
/
Jahr
: 10h x 5 x 52
Wochen
= 2,600 h
Ungenutzte
Stunden
: 8,760 h – 2,600 h = 6,160 h
Potentielle
Energieeinsparungen
Idle vs. sleep:
Energie
in KWh
Verbrauch
/
Jahr
(idle)
Verbrauch
/
Jahr
(sleep)
Savings pro
Jahr
(sleep
vs
idle)
P4
mit
CRT
791,56
31,42
760,14
P4
mit
LCD
632,02
34,5
597,52
Mit
0,2 EUR / KWh
können
Sie
schnell
152 EUR
oder
119,5 EUR / PC /
Jahr
sparen
Für
500 PCs:
76,000 EUR / 59,750 EUR
Für
1,000 PCs:
152,000 EUR / 119,500 EUR
Savings
mit
Monitor / LCD
Slide40Eine weitere Alternative: es muss nicht immer ein PC oder Laptop seinWindows Mobile Devices sind ideal für Emails, Meetings, Aufgaben, KontakteArbeiten Sie gewohnt mit Office Mobile(Word, Excel, PowerPoint, OneNote)
Auch Anwendungen wie
CRM / SQL
existieren
Komplett gesichert &
gemanged
mit
System Center
SC Mobile Device Manager mit
Gruppenrichtlinien
Sie brauchen nur einen Bruchteil der PC Energie
Device
Email
NotesMessagingIdle
Laptop
15,2 W
14,2 W
14,2 W
14 W
PDA
1,4 W
1,3 W
1,3 W
1,2 W
Energy Consumption in Mobile Devices: Why Future Systems Need Requirements-Aware Energy Scale-Down; HP Labs, Palo Alto, CA, USA
Slide41Fazit oder “lessons learned”
Slide42Betrachten wir nur die direkten Möglichkeiten durch Windows:Durch Software Einstellungen in WindowsSparen Sie ~12% pro Server (~420 KWh / Jahr)2 M Server verkauft im Q2 2007Sparen Sie ~600 KWh
pro PC
(
sleep
vs.
idle
)
40 M Windows Vista verkauft im H1 2007
Und Geld ist nicht alles was Sie einsparen…
Slide43Auch die Umwelt wird geschont!Für eine KMU (30 Server, 500 PCs) allein bedeutet dasServer und PCs sparen rund 312,000 KWh pro Jahr, was ca. 62,500 EUR entspricht.(0,2 EUR pro KWh
)
Für 312,600
KWh
vergeudete Energie braucht man 350,000 m
2
Mischwald zum CO
2
Abbau
(0,2-/ 0,4t CO
2
pro 1,000KWh; ~3t CO
2
pro 10,000m
2
Wald pro Jahr
(Gas / Kohle Mix), Energieversorger & WWF Information)
Diese CO
2
Menge entspricht dem Ausstoß von 53 zusätzlichen Autos
(12,000 KM / Jahr bei EU Vorgabe von 130g CO
2
; pro km)
Slide44Weiterführende LinksWinHEC 2007 Presentation Windows Server Power Managementhttp://download.microsoft.com/download/a/f/d/afdfd50d-6eb9-425e-84e1-b4085a80e34e/SVR-T327_WH07.pptx
White Papers
Processor Power Management in Windows Vista and Windows Server 2008
http://www.microsoft.com/whdc/system/pnppwr/powermgmt/ProcPowerMgmt.mspx
How to Enable Processor Power Management in Windows Server 2003
http://www.microsoft.com/whdc/system/pnppwr/powermgmt/w2k3_ProcPower.mspx
Windows Vista Energy Conservation
http://www.microsoft.com/whdc/system/pnppwr/powermgmt/VistaEnergyConserv.mspx
What Microsoft is doing
http://www.microsoft.com/presspass/download/features/2007/SustainabilityFactSheet.doc
The Green Grid organization
http://www.thegreengrid.org
Estimate your power savings
http://pmdb.cadmusdev.com/powermanagement/quickCalc.html
Slide45Für Sie als Privatperson im MSN Portalhttp://specials.de.msn.com/green/
Slide46Ask the Experts
Wir freuen uns auf Ihre Fragen: Technische Experten stehen Ihnen während der gesamten Veranstaltung in der Haupthalle zur Verfügung.
Slide47Slide48